Dokument: Sequence alignment and phylogenetic inference

Titel:Sequence alignment and phylogenetic inference
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20040308-000769-9
Kollektion:Dissertationen
Sprache:Englisch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Dissertation
Medientyp:Text
Autor: Fleißner, Roland [Autor]
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Dateien vom 09.02.2007 / geändert 09.02.2007
Beitragende:Prof. Dr. Haeseler, Arndt von [Gutachter]
Prof. Dr. Steger, Gerhard [Gutachter]
Stichwörter:Sequenzalignment, Stammbaumrekonstruktionsequence alignment, phylogenetic trees
Dewey Dezimal-Klassifikation:500 Naturwissenschaften und Mathematik » 570 Biowissenschaften; Biologie
Beschreibungen:Diese Arbeit beschäftigt sich mit Problemen, die an der Schnittstelle zwischen den bioinformatischen Gebieten Sequenzalignment und Stammbaumrekonstruktion entstehen. Nachdem in Kapitel 1 ein kurzer Überblick über die Grundlagen phylogenetischer Methoden gegeben wird, wird in Kapitel 2 das Konzept des parametrischen Sequenzalignments benutzt, um zu zeigen, daß optimale Sequenzalignments keine zuverlässige Grundlage für die Schätzung von Substitutionsraten liefern. Die in Kapitel 3 beschriebenen Simulationen veranschaulichen, wie problematisch das Rekonstruieren eines Stammbaumes auf der Grundlage eines multiplen Sequenzalignments sein kann. Kapitel 4 beschreibt die Verwendung von Insertions-Deletions-Modellen. Diese Modelle werden schließlich in Kapitel 5 benutzt, um Stammbaum und Sequenzalignment simultan zu schätzen.

This thesis deals with some of the problems arising at the junction between sequence alignment and phylogeny reconstruction:
After giving a brief overview over some basic concepts and methods of phylogenetic analysis in chapter 1,
we use the concept of parametric sequence alignment to show
that substitution rates cannot be estimated reliably from optimal sequence alignments (chapter 2).
Therefore, we outline a simple least-squares method which leads to better distance estimates
in a large area of the parameter space (chapter 2).
The simulations described in chapter 3 exemplify the problems that may arise when one
reconstructs trees from multiple alignments. We observe a drastic reduction of the efficiency
of neighbor-joining even if the sequences are reasonably long. We also see that multiple alignment
programs may force their implicit assumptions upon the sequences under study, thus being the cause
of erroneous trees and erroneous support values.
Chapter 4 gives an introduction
into the application of insertion and deletion models. These models are then used to simultaneously reconstruct
phylogenies and multiple alignments (chapter 5).
Finally, we describe in the appendices the usage and some implementation details of the main programs that
were written for this thesis as well as some possible generalizations of the models applied.
Fachbereich / Einrichtung:Mathematisch- Naturwissenschaftliche Fakultät » WE Biologie
Dokument erstellt am:08.03.2004
Dateien geändert am:12.02.2007
Promotionsantrag am:18.12.2003
Datum der Promotion:18.12.2003
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